2024-2025学年新教材高中语文第三单元7.2一名物理学家的教育历程教案部编版必修下册

PAGE1-一个物理学家的教化历程【教学目标】学问教化目标引导学生从生活动身，了解科学、相识科学。实力培育目标

引导学生以“教化历程”为重点，探讨其中表现的思想内涵。德育渗透目标引导学生体会科学精神。【重点、难点及解决方法】

高维空间对一般人来说，是很难想像的。所以，教学重点是文章内容，而不是相关科学学问。相关学问老师有所了解，能帮助教学课文即可，不必教给学生。【课时支配】

1课时【教学内容与步骤】一、导入新课

成为一位科学家是多数有志青年的幻想，对物理的探究更是很多年轻的学子孜孜以求的，我们来看一下加来道雄的成长道路，或许能得到一些启发。

二、作者简介

加来道雄，美籍日裔物理学家，毕业于美国哈佛高校，获加利福尼亚高校伯克利分校哲学博士学位，后任纽约市立高校城市学院理论物理学教授。主要著作有《超越爱因斯坦》（与特雷纳合著）《量子场论》《超弦导论》。

三、整体感知1.字词积累

刨根究底（

páo

）

撒手人寰（

huán）湮

没（

yán

）

惊

诧（

chà）栅

栏

（

zhà

）

畏葸不前（

xǐ

）五彩斑斓（

lán

）

目

眩

（xuàn）鄙

视（

bǐ

）

冷嘲热讽（

fěng）杜

撰（zhuàn）

怪

诞

（

dàn）2.了解说明文的说明依次：明确：说明文的写作依次有时间依次、空间依次、逻辑依次3.题记的种类及本文题记的作用：明确：题记的种类包括：阐发式、诠释题目式、点明题旨式、总领全文式、设喻寓理式本文题记的作用：提示下文是在介绍有关科学的观点4.本文的基本结构

文章的题目是“一名物理学家的教化历程”，因此，叙述的依次主要是历时性的。但是，作者开头就说“童年的两件趣事极大地丰富了我对世界的理解力，并且引导我走上成为一个理论物理学家的历程。”而“童年的两件趣事”作为文章的主要内容，又是共时性的叙述。这样的结构支配，使文章既脉络清晰，又重点突出。结构如图：

童年[2-14节]

青年[15-18节]

（成年）[1节，总纲]

鲤鱼世界的幻想（想像）[2-11]

试验[15-18]

（理论物理学家）

爱因斯坦故事（理论）[12-14]5.本文的基本内容

①人人都对自然感到新奇，都以自己宠爱的形式寻求自然的“谜底”，但是大多数人一般干脆探寻自然本身，而作者却由人的视察角度，反思人类对宇宙的认知。看似作者少年时的思维超出同龄人，其实只是他充分发挥了自己的想像力，并且保持了这样奇妙的想像力，由此奠定了他对高维空间理论探究的基础。②作者少年时接触到爱因斯坦的“未竟事业”，激发了他的探究爱好。他之所以感到“激烈人心”，是因为他把爱因斯坦的理论当成一个“侦探故事”来阅读、探究，这特别符合少年的心理。另外，“我确定要对这一隐私刨根问底”，也表现了他有毅力有恒心的性格，这是成为科学家的基本素养。③中学时代，本应“在棒球场或篮球场玩耍”，享受青春年华，但作者却“找遍周边地区大量的电子仓库，装配必需的硬件设备”，在“学校的足球场中缠绕22英里长的铜线”，自己动手建设试验室，验证爱因斯坦理论，探究反物质。作者进行这样艰苦枯燥的工作，体现了他对科学的酷爱，以及踏实的性格，显露出一个科学工作者的潜能。由①②到③，我们可以清晰地看到作者的“教化历程”和“教化内容”。四、重点、难点的学习与目标完成过程1．【提问】本文在材料处理上有什么特点？【明确】本文布局谋篇重点突出，详略得当。在整体上，作者并没有从童年到小学到初中到中学，按时间依次叙事，而是通过童年的两件趣事和中学时建立试验室的事例，突出他成长为一名“物理学家”的“教化历程”，并不旁及其他成长的阅历；在局部上，如中学阶段，作者看了很多统一场理论方面的书，并经常去斯坦福高校的物理图书馆，相关的理论书籍是怎样启发、引导他探讨的，这里确定有很多精彩的故事，但是作者只是一笔带过，重点放在制造“自己的原子对撞机”上，其中详细的数据叙述得很详尽，让人体会到作者严谨、踏实的性格，以及内在的成为物理学家所须要的基本素养。2．【提问】本文体现了怎样的科学精神？【明确】本文三个主要部分，并不是简洁地叙述成长的故事，而是具有深刻的科学精神内涵，可以从中看到哪些方面的“教化”对成为优秀科学家最为重要。（1）想像力：科学是须要想像力的，想像力能带来创建力。作者正是从对鲤鱼世界的想像中，相识到人类视察空间的局限性，间接感悟到高维空间存在的可能。由感性的想像上升到理性的创建，体现了创新意识和探究精神。(2)乐趣：科学不应当是枯燥的，而是应当充溢乐趣的。探寻自然的奇妙，对真正的科学工作者来说，是和自然做的近似于捉迷藏的“嬉戏”，也是人生的“境界”。“嬉戏”使他们乐此不疲，充溢激情，不受外界的诱惑和干扰；而“境界”使他们不顾功利，不畏强权，只求真理。（3）试验精神：丁肇中说过：“现代学术的基础就是实地的探察，就是我们现在所谓的试验。”“科学发展的历史告知我们，新的学问只能通过实地试验而得到，不是由自我检讨或哲理的清谈就可求到的。”（《应有格物致知精神》）有了想像力，有了乐趣，那只是成为科学家的最基础的因素，不去踏踏实实地做试验，就不能得到基本数据，假说就不能确立。一味地空想，不去做基础工作，不行能达到真理的彼岸。作者从事的高维空间理论，虽然还停留在纸面上，但是科学家们已经在做很多基础的试验工作，努力使理论得到证明。即使如科学家霍金靠睿智的头脑创建黑洞理论，也要有数学和天体物理学的试验基础，也不是空想出来的。3．【提问】“鲤鱼科学家”对“世界”的相识是怎样的？

【明确】主要有以下几点：（1）“水池之外看不见的世界没有科学意义。”（2）“它们为睡莲自己能够运动而困惑不解”——它们以神奇的“力”来掩盖自己的无知。（3）“鲤鱼科学家”的“消逝”和“重现”——它们认为是“奇迹”，是“可怖的事情”，而不愿去探究缘由。（4）“鲤鱼科学”的“传奇故事”，真实地证明另一个世界的存在，而它们却认为“胡言乱语”，荒谬绝伦，违反它们的“自然规律”。4．【提问】作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的相识说明什么？【明确】说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相像之处。（1）人类“一生就在我们自己的‘池子’里度过”，只要“超出我们的理解力”的自然存在，他们就“拒绝承认”。（2）“科学家独创像力这样一些概念……”，是因为他们只情愿承认“那些看得见摸得着的事物”，不愿变更思索问题的方式。（3）“不能在试验室里便利地验证”的理论，他们就加以“鄙视”，表现出思想上的保守和固执。5．【提问】课文中阅读多维空间历险故事和统一场理论书籍两小段内容，对“教化历程”的叙述有什么作用？【明确】课文的重点是童年时对鲤鱼世界的遐想、对爱因斯坦未竟的憧憬和中学时建立试验室，这三个事例已经把“教化历程”完整地勾画出来。而夹杂在其中的两个小事例，主要起补充和连接的作用。历险故事加深作者对高维空间的想像，激发爱好；而阅读统一场理论书籍，既表现中学阶段作者求知的热忱，也连接起由理论到试验的探究过程。6．【提问】作者说“我确定要对这一问题刨根问底，纵然为此而必需成为一名理论物理学家也在所不辞。”在作者心中“理论物理学家”应当是怎样的人？【明确】理论物理学家的工作是抽象、枯燥的，受试验条件的限制，自己的学说很难得到试验的证明，甚至可能到死也得不到成就。这样的人必需耐得住孤独，必需有奉献精神。“在所不辞”意味着“理论物理学家”道路的艰辛。

7．【提问】作者建立试验室的事例，对我们现实生活有怎样的意义？

【明确】科学是建立在基础试验之上的，科学理论要经过试验的检验才能得到论证。试验不是简洁的操作，要有理论指导，要有试验的设计，要有策划组织实力，要有耐力和恒心等等，试验考验的是试验者的综合实力。而我们当前存在的问题是，重视理论，轻视基础试验，表现为动手实力和实践实力差，思想上浮躁，急功近利。对教化而言，重学问，轻实力的现象很普遍。这些都是一名理论物理学家重视试验给我们现实生活的启迪。【布置作业】

完成“研讨与练习一、二”。【相关学问】

为了更好地理解课文，我们须要了解一些相关的理论物理学学问：统一场论依据现代物理学学问，将我们的宇宙结合起来的力有四种：引力、电磁力、强核力和弱核力。物理学家运用量子力学，已经把后三种力统一起来（美籍华裔物理学家杨振宁和他的学生米尔斯提出杨一米尔斯场理论，解决了这一问题，被称为“标准模型”。但是这一理论因为计算繁复无比而让人头疼），但是引力仍旧游离在外。爱因斯坦毕终生之力想寻求四种力的统一，建立一个大一统的理论，最终也没有实现。高维空间现代理论物理学认为，统一四种力的前景，在于高维空间（如十维或更高）理论的确立。比如对于古人来讲，风暴是怎样产生的，风暴会攻击什么地方，什么时候袭来，什么时候结束，他们是一窍不通的，因为他们生活在平坦的大地上，只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来视察，即使有简洁的预报，也都是靠阅历来推想的。现在有了气象卫星，从太空这样三维角度视察地球，在地面上看来神奇莫测的风暴被看得一清二楚，可以精准地预报风暴的动向。同样，理论物理学家认为，传统的四维（空间三维加上时间）理论太“小”，不能说明宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维（如十维